Projektbeschreibung
Das Potenzial der Verbiegung für adaptive Luft- und Raumfahrtstrukturen ausschöpfen
Der Luft- und Raumfahrtsektor strebt erhebliche Effizienzsteigerungen an, um den Treibstoffverbrauch und die Emissionen zu senken und gleichzeitig die Sicherheit zu erhöhen. Intelligente und anpassungsfähige formverändernde Tragflächen sind so konzipiert, dass sie ihre Form während des Fluges nahtlos verändern, um den Luftwiderstand zu minimieren und die Effizienz zu steigern. Ein strukturelles Phänomen, das lange Zeit als unerwünscht galt, ist das Verbiegen, das zu Instabilität und sogar zum Versagen führt. Das ERC-finanzierte Projekt NABUCCO sieht in der Verbiegung eine Gestaltungsmöglichkeit mit potenziell bahnbrechendem Potenzial. Es wird Verbiegungsphänomene für den Entwurf und die Realisierung von adaptiven Verbundwerkstoffstrukturen und formverändernden Tragflächen für Flugzeuge nutzbar machen. Erheblich verbesserte Analyse-, Optimierungs-, Simulations- und Testmethoden werden dem erweiterten Designraum Rechnung tragen und Sicherheit gewährleisten.
Ziel
The NABUCCO project aims to develop radically new concepts of adaptive and buckling-driven composite structures for next generation aircraft. In aeronautics, buckling is generally avoided because it causes stiffness reduction, large deformations, and can result in a catastrophic collapse. Instead, NABUCCO considers buckling no longer as a phenomenon to be avoided, but as a design opportunity to be explored for its ground-breaking potentialities. The idea is to use buckling drawbacks in a positive way, to conceive, design and realize adaptive structures and aircraft morphing wings. These new, lighter, flexible structures will be designed considering all the potentialities offered by composite materials, thanks also to novel manufacturing processes, and modifying the boundary conditions to govern when buckling occurs and to tune multiple non-traditional post-buckling stable configurations. These structures will be able to adapt their shape during different flight conditions, acting on two of the biggest levers for the future of clean aviation: reduced weight and increased efficiency. The concepts proposed in NABUCCO will require a step change for what concerns the design, analysis and optimization methodologies, since the design space will be significantly enlarged and the designer will need the ability to identify, manage and control the buckling phenomena. These solutions can be obtained by adopting an integrated design approach established on a multi-disciplinary thinking. A strongly coupled computational-experimental framework will be developed based on novel analytical formulations, artificial intelligence techniques for large multi-objective optimizations, high-fidelity simulation methodologies and advanced test techniques.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligence
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- engineering and technologymaterials engineeringcomposites
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaeronautical engineering
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC - Support for frontier research (ERC)Gastgebende Einrichtung
20133 Milano
Italien